可编程触摸式人机接口在磨床控制上的应用 -- 谢奇煜
GP * 70是日本Digital电子株式会社推 出的第三代触摸式可编程人机接口系列产品。 其系列中有GP—870VM 型（21″彩色）、GP—570T型（10″彩色液晶），GP-570L型（10″单色液晶）、GP — 470E型（9″EL场致光）、GP-370S 型（6″彩色液晶）、GP-370L 型（6″单色液晶）和GP-270L型（5″单色液晶）等几种。 它采用32位精减指令CPV,其特点是运行速度快，分辨率高，操作输入数据方便，可显示中、西、朝、曰等文字(与个人计算机操作系统有关）。防护等级为IP65,采用直接存取方式改 变PLC(可编程序逻辑控制器）内部数据区,可与多家著名的PLC相联接，如日本三菱公司的A系列和F系列、OMRON公司的C系列、SIEMENS公司的S5系列、KOYO公司的S系列和SR系列等。通信方式为RS232C或RS422,无须编写通信程序，抗干扰能力强，最大通信波特率为38400bps，能在运行中打印画面内容和记录重要数据以及报警历史。
编辑软件 GP—PRO/PB Ⅲ(有DOS版本和 Windows95 版本，可提供1640种部件和图标，与其它公司的可编程人机接口相比较，例如OMRON的NT系列、SHARP的ZM系列、KOYO的GC系列，具有设计编辑方便，能快速地制作复杂画面,能利用BMP文件（可由扫描仪读入）制作更加生动逼真的画面。
GP * 70内部有16位字长的LS区域，从 LS0000 至 LS2047。其中 LS0000 至 LS0019 为系统区，可相对应于PLC内部数据区，如OMRON公司C系列PLC的DM0000至 DM0019、KOYO 公司SR系列 PLC 的 R400 至只447(这都可以设置成其它地址），具体内容见表1。箪LS0020至LSxxxx为只读区，XXXX 最大为0256（KOYO ）公司SRXXXX最大为0048)，LSXXXX至LS2031为用户区，LS2032至LS2047为特殊区。特殊区的具体内容见表2：
序号 | 字地址 | 字节地址 | 内容 | 位 | 细目 | |
1 | +0000 | +0000 +0001 | 正在显示的屏幕编号 | 1-8999 (BCD),码为1-1999 | ||
2 | +0001 | +0002 +0003 | GP * 70错误状态 当GP* 70发生错误时每一位反映GP * 70的错误状态并置位，直至电源关闭后再打开或再从离线模式重新进入运行模式后复位式后复位 | 0 1 2 3 4 5 6 | 空 空 系统ROM/RAM 存储器总检查 串行口数据结构 串行口校验 串行口超时 |
序号 | 字地址 | 宇节地址 | 内容 | 位 | 细目 | |
G P * 7 0 至 P L C 专 用 写 区 域 | 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | 空 空 存储器需初始化 时钟出错 PLC串行口出错 空 空 空 空 空 | ||||
3 | +0002 | +0004 +0005 | 当前年份数 | 后两个数 | ||
+0003 | +0006 +0007 | 当前月份数 | 0001—0012 | |||
+0004 | +0010 +0011 | 当前日期数 | 0001—0031 | |||
+0005 | +0012 +0013 | 当前时间 | 00-23hr：00—59min | |||
4 | +0006 | +0014 +0015 | 状态响应宇 | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 . . 15 | 打印 K-标签写 PLC多机联接 K-标签输入超范围 | |
5 | +0007 | +0016 +0017 | 保留 | |||
P L C 至 G P * 7 0 专 用 读 区 域 | 6 | +0008 | +0020 +0021 | 需要显示的屏幕编号 | 1-8999 (BCD码为1-1999) | |
7 | +0009 | +0022 +0023 | 屏幕显示开关 | 当FFFFh时屏幕关 其他值时屏幕开 | ||
8 | +0010 | +0024 +0025 | 设置当前年份数 | 后两个数(位15是时钟写标记） | ||
+0011 | +0026 +0027 | 设置当前月份数 | 0001—0012 | |||
+0012 | +0030 +0031 | 设置当前日期数 | 0001—0031 | |||
+0013 | +0032 +0033 | 设置当前时间 | 00-23hr * 00—59min |
序号 | 字地址 | 字节地址 | 内容 | 位 | 细目 | |
PLC至 GP*70专用读区域 | 9 | +0014 | +0034 +0035 | 状态控制字 | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 . . 15 | 背景光关 蜂鸣开 启动打印
蜂鸣输出 辅助输出
PLC多机连接 VGA显示（GP*70VM） |
A | +0015 | +0036 +0037 | 保留 | |||
B | +0016 | +0040 +0041 | 窗口控制字 | 0 1 2 . . 15 | 显示开 窗口覆盖 . .
| |
C | +0017 | +0042 +0043 | 窗口登记编号 | 选择某一屏幕为全局窗口登记编号 | ||
D | +0018 | +0044 +0045 | 窗口显示位置 （X轴坐标数据） | |||
E | +0019 | +0046 +0047 | 窗口显示位置 （Y轴坐标数据） |
表2 特殊区结构
LS2032 用户区信息
LS2033 基本屏幕信息
LS2034 保留
LS2035 1秒二进制计数器
LS2036 标签扫描时间
LS2037 串行口循环时间
LS2038 标签扫描计数器
LS2039 串行口错误代码
LS2040 多机联接时最大运算速度
LS2041 多机联接时当前运算速度
LS2042
.
. 保留
.
LS2047
在GP-PRO/PB Ⅲ软件中引入了TAG（标签）的概念，共有31种各种用途的标签，详细内容见表3。也引入了PARTS（部件）的概念，部件实际上就是已经做好的各种用途的开关、指示灯图形、键盘、数字显示、信息显示、日期和时间。有了部件，就能加快设计周期，各种部件详见PRO/PBⅢ软件中PART LIST。
表3标签功能名称一览 | |
显示报警一览 A tag | 根据控制器内部继电器的变化，以行为单位显示X画面中登录的报警信息与他tag配合使用，显示各行的子画面。 |
报蓍一览显示 a tag | 根据控制器内部继电器的变化，以行为单位显示A画面登录的报警信息 |
时钟显示 C tag | 显示GP内部时钟。 |
统计图表显示 D tag | 读取控制器内部数个连续数据寄存器数值，以百分率图表的形式显示。 |
统计值显示 d tag | 读取控制器内部数个连续数据寄存器数值，以统计数值的形式显示。 |
数值显示 E tag | 实时显示数据寄存器的数据，可以设定各数据范围的显示顔色，有Dex, Hex，BCD，Bin,Oct，Float 等数据形式。 |
图运移动显示 F tag | 根据数据寄存器的数值，确定调用图形的位置，图形可以移向画面的任意位置。 |
图表显示 G tag | 以棒、饼，半饼图等形式显示数据寄存器的数值 |
图表显示 g tag | 以棒、饼、半饼图等形式显示数据寄存器的数值了。可以设定各数据范围的显示颜色。 |
标记移动 J tag | 在指定的路径(R tag)上移动标记。
|
设定值输入 K tag | 由K tag作成的键盘或条形码读入器输入，改写数据寄存器数据 |
输入键盘 k tag | 设定键盘的操作键 |
图形显示 L tag | 显示B画面或I画面登录的图形，显示状态由数据寄存器控。 |
连续图形显示 l tag | 显示B画面或I画面登录的图形，数据寄存器变化后，切換图形。 |
标记显示 M tag | 根据数据寄存器数据，显示不同图标。 |
数值显示 N tag | 实时显示数据寄存器数据 |
报警值 n tag | 在画面上显示K tag的上、下限值 |
带格式的数值显示 P tag | 以指定的格式显示数据寄存器数值。 |
续表3
报警履历显示 Q tag | 根据继电器的变化，以行为单位显示Q画面中登录的报警信息，具有3 种形式，与其它TAG配合使用，对各行报警进行确认、消除等处理。 |
路径设定 R tag | 设定标记移动的路径，在设定的路径上移动标记（由J tag指定）。 |
文字列显示 S tag | 显示数据寄存器中记录的文字列。 ' |
触摸键输入 T tag | 由触摸键向控制器输入数据。 |
选择输入键 t tag | 由触摸键向控制器输入数据，类似于选择按键，切换继电器的ON/OFF 状态。 |
Tih，Tiw tag | 通过GP反面的辅助I/O接口，直接输出数据。 |
窗口显示 U tag | 根据数据寄存器数值，在主画面上显示相应的窗口画面。 |
视频窗口显示 V tag | GP — 570VM，GP — 870VM型显示器专用功能，在视频窗口上显示影视画面。 |
数据寄存器写入 W tag | 修改数据寄存器数据。 |
文本显示 X tag | 根据数据寄存器数值，显示文本内容(X画面)。 |
报警信息显示 A tag | 根据继电器状态的变化，在主画面的下方显示由A画面登录的报警信 息。 |
折线图显示 | 以折线图的形式实时监视数据寄存器数值。 |
在设计编辑开始时，先建立一个项目，如项目名为2010A,则在DOS目录下形成一个2010A, PRO文件（在Windows95目录下形成 2010A.prw),以后所有编好的屏幕都在这个文件中。然后建立屏幕系统文件SO。系统文件SO中有 system、I/O、Mode、Option、Initial、 Expansion和Com等七个菜单，在system菜单中可设置口令等;在I/O菜单中可设置触摸方式等;在Mode菜单中设置PLC型号、LS系统区对应的PLC区域和只读区的大小；在 Initial菜单中设置初始电显示屏幕编号；在 Expansion菜单中设置字符形式、文字选择等； 在Com莱单中设置通信形式、通信数据结构、 波特率等。
利用T一标签、K —标签、—标签、V—标 签编辑成参数设定屏幕，用来设定进给参数和磨削参数等;利用开关部件、N —标签、L—标签编辑成主显示屏幕，用来手动进给和显示进给 量故障代码等;利用开关、日历、时间、图形趋向 和数据显示部件编辑成曲线屏幕，用来显示当 前时间、循环时间、位置曲线；利用T一标签、 L_标签编辑成检测屏幕，用来检测PLC输入 输出口的状态；利用开关、指示灯、数据显示 部件、L一标签编辑成循环屏幕，用来指示自动循环的每一动作和进给量显示。上述各种屏幕的硬拷贝见图1〜图8。把编辑好的屏幕数据j 通过个人计算机RS232C口，下装电缆传送至 GP * 70,设置好PLC的波特率和串行口数据 结构，然后把GP * 70和PLC进行联机通信。
GP * 70完全能替代现有的数据设定单元和发光数码管显示进给量，并扩展了输入输出口检测、位置曲线和循环动作显示等功能，如果 进一步开发，还能增加其它功能，提高了磨床的 性能价格比和宜人性。
